Тематика Партнеры

Перечень тем конкурсов.

№	Тематика	Партнеры
1.	Разработка накопителя электрической энергии для применения в электрических сетях	ОАО «ФСК ЕЭС», ГК «Росатом» (ОАО “ТВЭЛ”, ЗАО “Русатом Оверсиз”), ОАО «ОЭК», ООО «Сименс»
2.	Разработка технологий подготовки и использования природного и попутного нефтяного газа	ОАО «Газпром»
3.	Внутрискважинные компенсаторы реактивной мощности	ОАО «ТНК-ВР», ОАО «Газпромнефть»
4	Технологии производства противотурбулентных присадок для снижения гидродинамического сопротивления при транспортировке нефти	ООО «СИБУР»
5.	Разработка материалов для трубопроводов, обеспечивающих высокую степень теплоизоляции, высокую коррозионную устойчивость и низкое гидравлическое сопротивление	ОАО «Газпромнефть», ОАО «ЕвроСибЭнерго», ОАО «МОЭК», ООО «СИБУР»
6.	Разработка систем защиты воздушных линий электро-передачи и предупреждения повреждений от внешних климатических воздействий	ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «МОЭСК»
7.	Разработка жаропрочных материалов, устойчивых к эрозионному износу и перепадам температур	ОАО «Газпромнефть», ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС», ОАО «ЕвроСибЭнерго»
8.	Разработка технологий получения водорода из метана	ОАО «Газпром», ОАО «ТВЭЛ», ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС»
	Разработка генераторов/преобразователей энергии от источников низкопотенциального тепла	ОАО «Газпром», ОАО «Газпромнефть», ОАО «ТНК-ВР», ЗАО «Русатом Оверсиз», ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС»
10.	Разработка энергетической установки на основе многотопливного газификатора и топливного элемента	ООО «Сименс», ОАО «ТВЭЛ», ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС»

Тема конкурса: Разработка накопителя электрической энергии для применения в электрических сетях.

Предмет конкурса: Создание прототипа и комплекта технической документации системы накопления электрической энергии для обеспечения запаса не менее 250 кВт∙ч электрической энергии, количеством циклов заряда/разряда не менее 3000 при токах заряда/разряда не менее 3С и минимальной себестоимости решения при серийном производстве.
Обоснование выбора темы конкурса:

В современных сетях электроснабжения нередко возникают ситуации, когда выделенной электрической мощности недостаточно для обеспечения работы энергопотребителей (промышленные предприятия, жилые кварталы, строительные объекты и т.п.). Неравномерная загрузка сетей, наличие пиковых нагрузок, высокие затраты на модернизацию электрических сетей не позволяют оперативно получить дополнительные электрические мощности.

В случаях возможного аварийного отключения центрального электроснабжения в настоящее время применяются резервные источники автономного электроснабжения на основе дизельных генераторов или других ресурсоемких автономных источников тока. При использовании генераторов стоимость энергии для потребителя является чрезмерно высокой ввиду высокого расхода топлива, высоких операционных расходов и ограниченного срока службы.

Возможность разнести во времени производство и потребление электроэнергии путем ее накопления в больших масштабах – один из наиболее эффективных путей решения проблемы покрытия пиков потребления. При этом существующие на рынке решения (аккумуляторные системы на основе литий-ионных или щелочных накопителей) не обеспечивают требуемых технических и экономических условий применения в сетях. Конкурсный отбор нацелен на выработку решения «под-ключ» для применения в существующих сетях и удовлетворяющего техническим требованиям потенциальных потребителей: сетевых компаний, генерирующих компаний и потребителей энергии. По оценкам аналитиков рынок накопителей энергии в электрических сетях в 2011 году достиг более 1 млрд. долл., а в ближайшие 10 лет будет расти со среднегодовыми темпами около 30% и достигнет 25 млрд. долл. после 2020 года.

Требования к результатам:

Создание прототипа системы накопления электрической энергии;
Разработка решений по интеграции системы накопления электрической энергии в сеть;
Создание комплекта технической документации системы накопления электрической энергии;

Требования к характеристикам разрабатываемого продукта:

Емкость накопителя обеспечивает запас электрической энергии не менее 250 кВт∙ч;
Количество циклов заряда/разряда не менее 3000;
Допустимые токи заряда/разряда не менее 3С;
Решение «под ключ» должно включать компоненты системы накопления: батареи накопителей, инверторы, системы контроля и управления накопления с активным принципом балансировки, системы обеспечения непрерывной работы, системы дистанционного мониторинга;
Для системы накопления должны выполняться нормативные соотношения активной и реактивной мощности для сетей 20-0,4 кВ.

Проект должен обладать конкурентными преимуществами по сравнению с существующими на рынке аналогами и внедрение результатов работы по проекту должно быть экономически оправданным.

Тема конкурса: Разработка внутрискважинных компенсаторов реактивной мощности.

Предмет конкурса: Разработка внутрискважинных (погружных) компенсаторов реактивной мощности для скважин, эксплуатирующихся с применением погружных насосов с вентильными или асинхронными ПЭД. Компенсаторы должны быть способны повышать cos ϕ c 0,7-0,8 до 0,95 и выше.
Обоснование выбора темы конкурса:

Существующие на данный момент решения для компенсации реактивной мощности представлены только в виде наземного оборудования, устанавливаемого на трансформаторных подстанциях или на станциях управления скважин. Такое решение не позволяет компенсировать реактивную мощность в питающих кабелях насосных установок. Учитывая, что длина кабелей может достигать 3 000 м, это приводит к повышению требований к сечению кабелей и к повышенным потерям активной мощности в них (до 5%). Таким образом, погружные компенсаторы реактивной мощности позволят снизить общие затраты на эксплуатацию скважин (электроэнергия и расходные материалы) на величину порядка 5%.

Требования к результатам:

Создание прототипа погружного компенсатора реактивной мощности;
Создание комплекта технической документации;

Требования к характеристикам разрабатываемого продукта:

прототип должен быть способен работать в реальных скважинных условиях: температура до 150°С и давление до 30 МПа;
прототип может быть реализован в любом из применяемых на практике габаритов погружного оборудования;
прототип должен обеспечивать компенсацию реактивной мощности для нагрузки не менее 30 кВт;
длина прототипа и планируемых промышленных образцов не должна превышать 4 м;
разрабатываемая технология должна позволять производить компенсаторы малых габаритов (до 82 мм в диаметре) и с мощностью нагрузки не менее 100 кВт;
компенсатор должен работать как с вентильными ПЭД, так и с асинхронными ПЭД с частотным управлением;
прогнозная окупаемость установки компенсаторов не должна превышать 2 лет.

Тема конкурса: Разработка технологий подготовки и использования природного и попутного нефтяного газа.

Предмет конкурса: Разработка решений, повышающих энергоэффективность, качество и производительность процессов подготовки и использования природного и попутного нефтяного газа на всех этапах: от первичной очистки от примесей до преобразования газа в высокомаржинальные продукты (технологии GTL).
Обоснование выбора темы:

Как нефте-, так и газодобывающие предприятия сталкиваются с необходимостью очистки добываемого газа (природного или ПНГ) и доведения его до требуемых для дальнейшей транспортировки и использования параметров. Соответствующие процессы являются, как правило, достаточно капитало- и энергоемкими, поэтому компании отрасли заинтересованы в поиске новых решений. При этом, новые решения могут быть востребованы как на новых месторождениях, еще не имеющих соответствующей инфраструктуры, так и на зрелых месторождениях в рамках реинжиниринга действующей инфраструктуры.

Второй подзадачей в рамках данной темы является поиск технологий и решений по эффективной (экологически и энергетически) утилизации попутного нефтяного газа. Могут быть рассмотрены решения широкого спектра: от использования ПНГ для обогрева трубопроводов и технологических объектов, до преобразования в высокомаржинальную продукцию (например, GTL).
Требования к результатам:

Создание образца системы, повышающей энергоэффективность, качество и производительность процессов подготовки и использования природного и попутного нефтяного газа;
Создание комплекта технической документации к технологии, повышающей энергоэффективность, качество и производительность процессов подготовки и использования природного и попутного нефтяного газа.

Проект может быть направлен как на подготовку, так и на переработку газа и относиться как к природному, так и к попутному нефтяному газу.

Тема конкурса: Разработка технологии производства противотурбулентных присадок для снижения гидродинамического сопротивления при транспортировке нефти.

Предмет конкурса: Разработка технологий производства противотурбулентных присадок (в т.ч. разработка новых типов присадок), позволяющих снижать гидродинамическое сопротивление при транспортировке нефти.
Обоснование выбора темы:

При перекачке высоковязких жидкостей до 80% гидродинамического сопротивления обуславливается формированием турбулентных потоков вблизи стенок трубопровода. При применении противотурбулентных присадок гидродинамическое сопротивление снижается на 40-60%, что позволяет увеличивать объём прокачки по трубопроводам одного диаметра на 20-30%, снижать удельное энергопотребление на 10-20% и удельные капитальные затраты на единицу пропускной способности. В России на данный момент рынок противотурбулентных присадок представлен только крупными зарубежными компаниями, имеющих собственные защищённые технологии их производства. Разработка российских технологий позволит локализовать производство присадок, снизить их стоимость (в идеале и повысить их эффективность) и утилизировать имеющиеся ресурсы исходного сырья.

Требования к результатам:

Создание опытного лабораторного процесса по производству присадки;
Проведение лабораторных испытаний эффективности присадки;
Описание технологии производства.

Тема конкурса: Разработка материалов для трубопроводов, обеспечивающих высокую степень теплоизоляции и высокую коррозионную устойчивость.

Предмет конкурса: Разработка коррозионно неактивных трубопроводов выполненных из неметаллических (полимерных, композитных) материалов и материалов теплоизоляционного покрытия трубопроводов и технологии его нанесения для тепловых сетей, теплопроводов и межцеховых трубопроводов нефтеперерабатывающих заводов с целью:

снижения потерь тепла (на 50 % по сравнению с существующими аналогами);
обеспечения антикоррозионной защиты материалов труб;
увеличения ресурса работы тепловых сетей;
обеспечение использования при рабочей температуре до 150 C;
обеспечение возможности применения для труб диаметром от 200 мм.

Обоснование выбора темы конкурса:

В сфере эксплуатации трубопроводов наиболее актуальными являются такие тематики, как предотвращение наружной и внутренней коррозии поверхности труб и сокращение теплопотерь.

Защита от коррозии трубопроводов тепловых сетей в настоящее время является одной из главных задач, от решения которой во многом зависит повышение надежности централизованного теплоснабжения, в котором тепловые сети являются наиболее уязвимым звеном.

Проблема может быть решена путем разработки новых материалов для производства труб, а также новых видов покрытий для труб из традиционных материалов.

Требования к результатам:

Создание образца материала и подтверждение его свойств (для покрытия – также его нанесение на поверхность);
Создание схемы операционализации технологии.

Тема конкурса: Разработка систем защиты воздушных линий электропередачи и предупреждения повреждений от внешних климатических воздействий.

Предмет конкурса: Создание прототипа и комплекта технической документации системы защиты воздушных линий электропередачи и предупреждения повреждений от внешних климатических воздействий таких как: голодедные, ветровые, грозовые.
Обоснование выбора темы конкурса:

Значительная часть технологических нарушений в электрических сетях, приводящих к длительным перебоям в подаче электроэнергии потребителям, вызвана обрывами на воздушных линиях электропередач. Воздушные линии наиболее подвержены влиянию атмосферных явлений, которые приводят к обрывам, вызванным образованием льда на проводах, повышенными ветровыми нагрузками, попаданием молнии в элементы воздушных линий. Минимизация и своевременное предупреждение таких нарушений позволяет повысить надежность работы всей электрической сети в целом.

Требования к результатам:

Создание прототипа системы обеспечивающей защиту и/или предупреждения повреждения воздушных линий электропередачи от одного или нескольких внешних климатических воздействий;
Создание комплекта технической документации к системе.

Тема конкурса: Разработка жаропрочных материалов, устойчивых к эрозионному износу и перепадам температур.

Предмет конкурса: Разработка новых жаропрочных материалов и покрытий, устойчивых к эрозионному износу и перепадам температур с рабочей температурой не менее 700 С0, которые могут применяться (1) для предотвращения образования шлаковых отложений на поверхностях нагрева котельного оборудования, или (2) для реакторно-регенераторного блока установок каталитического крекинга.
Обоснование выбора темы конкурса:

Энергогенерирующие и нефтеперерабатывающие компании используют оборудование, которое работает в условиях агрессивной среды, в первую очередь это касается котельного оборудования и установок каталитического крекинга.

Работа в агрессивной среде приводит к значительному износу и, как следствие, к дополнительным затратам на плановый и аварийный ремонт, а также затратам, связанным с простоем оборудования и ликвидаций последствий аварий. Рост отложений снижает теплопередачу и, как следствие, КПД котельного оборудования.

Кроме того, повышение эффективности генерирующего оборудования происходит в первую очередь за счет роста рабочей температуры и давления. Рост параметров эффективности возможен за счет создания новых материалов, которые обеспечивали бы устойчивую работу энергетического оборудования, при более высоких рабочих параметрах.

Предмет конкурса состоит в разработке жаропрочных материалов для двух различных применений: (1) для котельного оборудования и (2) для установок каталитического крекинга. Заявка на участие в конкурсном отборе может покрывать одно из указанных направлений. Фонд вправе по результатам рассмотрения всех заявок на участие в конкурсе определить двух победителей по каждому из указанных выше направлений.
Технические требования:

Низкая адгезия (отсутствие налипания) отложений к поверхности;
Работа в условиях высоких температур (не менее 700 0С);
Высокий коэффициент теплопроводности – для решения (1); низкий коэффициент теплопроводности – для решения (2);
Стойкость к абразивным воздействиям летучей золой (1);
Невысокая стоимость материала, оценка стоимости применения на котельном оборудовании (1) или блока установок каталитического крекинга (2);
Безопасность применения материала;
Дополнительные требования для покрытий:

Высокая адгезия к металлу обрабатываемой поверхности, стойкость к расширению металла обрабатываемой поверхности при изменении температурного режима (от 0 0С до 700 0С);
Возможность восстановления материала в процессе эксплуатации;
Простота технологии нанесения материала на обрабатываемые поверхности;
Возможность обработки металлоконструкций больших габаритов и сложной конфигурации;
Отсутствие высоких требований к подготовке обрабатываемой поверхности;
Сохранение свойств нанесенного материала в течение длительного периода времени (низкая эрозия материала) и оценка указанного временного периода.

Требования к результатам:

Создание образца материала и подтверждение его свойств (для покрытия – также его нанесение на поверхность).

Тема конкурса: Разработка технологии получения водорода из метана.

Предмет конкурса: Разработка технологии и создание лабораторной установки получения из метана (CH4) водородного топлива (H2) и углеродных материалов, востребованных в промышленности и науке (например, углеродные нанотрубки, графен, колоссальные углеродные трубы, фуллерены и др.). Процесс должен проходить без поступления углеродосодержащего газа в окружающую среду.
Обоснование выбора темы конкурса:

По прогнозу мировой энергетики, подготовленному Международным энергетическим агентством (МЭА) в 2012 году, природный газ остается единственным видом ископаемого топлива, спрос на который в мире растет. Прогнозируемый спрос на природный газ, например в Китае с 130 млрд. м³ в 2011 году увеличится до 545 млрд. м³ к 2035.

Рост спроса на газ (2,1% ежегодно) выше, чем на другие виды ископаемого топлива, но в более долгосрочной перспективе на смену природному газу должно прийти водородное топливо, как более эффективное и экологически чистое.

Водородное топливо превосходит бензин по теплоте сгорания единицы массы в несколько раз, имеет более высокую температуру сгорания и самовоспламенения в воздухе. Уникальные свойства водорода обеспечивают возможность повышения КПД тепловых двигателей на водородном топливе в 1.5-1.7 раза, причем реальный цикл двигателя при работе на водороде существенно ближе к теоретическому, чем на любом углеводородном топливе. Использование водородного топлива для автотранспорта, выработки электрической и тепловой энергии позволит резко снизить токсичность выбросов, уменьшить расход углеводородного топлива на 35-40%, и повысить экономичность двигателей на 20-25%.

Одним из ключевых факторов, сдерживающих распространение технологий водородной энергетики, является крайне не развитая инфраструктура хранения и распространения водородного топлива. Конкурс нацелен на развитие технологий экономически эффективного производства водородного топлива, в том числе метано-водородной смеси.

Требования к результатам:

Создание комплекта технической документации на технологию получения из метана водородного топлива и углеродных материалов в соответствии с предметом конкурса;
Создание лабораторной установки, реализующей основные этапы технологического процесса получения из газа метана водородного топлива и углеродных материалов в соответствие с предметом конкурса;
Водородное топливо должно быть пригодно для использования в протонно-мембранных топливных элементах.

Тема конкурса: Разработка генераторов/преобразователей энергии от источников низкопотенциального тепла.

Предмет конкурса: Разработка генераторов/преобразователей энергии от источников низкопотенциального тепла, в частности, тепла отходящих газов газотурбинных установок и низкопотенциального тепла других видов промышленного оборудования.
Обоснование выбора темы конкурса:

Большинство технологических процессов в промышленности сопровождается выбросом низкопотенциального тепла, которое не используется предприятиями и представляет собой потери энергии.

Механизмы использования низкопотенциального тепла, в особенности тепла отходящих газов газотурбинных установок, не в полной мере проработаны, несут в себе значительный экономический потенциал и представляют значительный интерес для крупных предприятий.

Полезное использование низкопотенциального тепла сможет в будущем повысить эффективность генерации электроэнергии и эффективность ряда промышленных процессов.

Технические требования:

Установка должна предполагать возможность генерации электрической энергии за счет использования низкопотенциального тепла;
Решение должно обладать конкурентными преимуществами по сравнению с существующими на рынке аналогами;
Решение должно обеспечивать экономическую эффективность и обоснованность использования разработки;
Решение не должно требовать значительного изменения существующего технологического процесса.

Требования к результатам:

Создание комплекта технической документации на технологию использования низкопотенциального тепла;
Создание лабораторной установки, реализующей основные этапы технологического процесса по использования низкопотенциального тепла.

Тема конкурса: Разработка энергетической установки на основе многотопливного газификатора и топливного элемента

Предмет конкурса: Создание прототипа и комплекта технической документации энергетической установки на основе топливного элемента, исключающего процессы горения. Прототип энергетической установки должен вырабатывать не менее 5 кВт электрической энергии на протяжении не менее 1000 часов. Энергоустановка должна работать на нескольких видах коммерчески доступного топлива (продукты газификации твердого (биомасса, торф, бурый уголь и т.д.) и жидкого топлива, природный газ, метан и другие). Установка должна включать в себя многотопливный газификатор и систему рекуперации тепла. Тепловая энергия топливного элемента может быть использована для сушки топлива и обеспечения процесса газификации. Себестоимостью при серийном производстве энергетической установки в сборе должна быть ниже 3 000 Евро за 1 кВт установленной мощности.
Обоснование выбора темы конкурса:

Одним из перспективных направлений развития современной энергетики являются внедрение энергоустановок на основе топливных элементов. Применение топливных элементов может обеспечить высокую термодинамическую эффективность прямого преобразования химической энергии топлива в электричество. Энергетическая эффективность установок на основе топливных элементов в меньшей степени зависит от мощности, они могут эффективно вырабатывать электроэнергию как на крупных электростанциях, так и в составе установок автономного энергоснабжения небольшой мощности. Установки на основе топливных элементов бесшумны и имеют практически нулевые выбросы загрязняющих веществ.

Все больший интерес рынок проявляет к энергоустановкам на базе топливных элементов, работающих на широко распространенных видах топлива: природный газ, метан, синтез-газ, продукты газификации твердого топлива. В энергоустановке с газификатором теплота, отводимая от топливного элемента, может быть использована в цикле газоподготовки. Более высокая температура работы отдельных видов топливных элементов позволяет утилизировать высокопотенциальное тепло в цикле газификации.

Энергоустановки малой мощности на основе топливных элементов представляют интерес для: энергоснабжения частных домовладений, автономного питания различных объектов инфраструктуры (катодная защита газопроводов, электроснабжение вышек сотовой связи и маяков, др.), резервного автономного питания отдельных объектов.

По оценке агентства Pike Research в 2013 году на мировом рынке топливных элементов ожидается: увеличение установленной мощности стационарных энергоустановок до 200 МВт, рост объема рынка до 2 млрд. долл., наиболее динамичный рост спроса на автономные установки для островного электроснабжения.
Технические требования

Создание прототипа энергетической установки на основе топливного элемента, исключающего процессы горения;
Разработка комплекта технической документации энергетической установки;
Прототип энергетической установки должен вырабатывать не менее 5 кВт электрической энергии на протяжении не менее 1000 часов.
Энергоустановка должна работать на одном или нескольких видах коммерчески доступного углеводородного сырья, таких как: продукты газификации твердых и жидких материалов, природный газ, метан и другие, за исключением чистого водорода.
Тепловая энергия топливного элемента может быть использована для сушки топлива и обеспечения процесса газификации.
Себестоимостью при серийном производстве энергетической установки в сборе должна быть ниже 3 000 Евро за 1 кВт установленной мощности.
Решение «под ключ» должно включать компоненты энергетической установки: сборки топливных элементов, система газоподготовки, подачи топлива и отвода выхлопных газов, система контроля и управления установкой.